塑料模任务三__教案

1、培训单元 塑料模单元名称 其他塑料成型模具 教学目标能力目标能识读一般的压缩模、传递模具总装图知识目标：1. 了解压缩模和压注模的特点与基本结构2.掌握压缩模的设计要点3.了解压缩和压注成型的特点 重点与难点本章的重点是，难点是压缩模和压注模的特点及区别。教学设计：1、教师基础理论讲解2、用动画和电子挂图介绍各类模具工作原理、结构特征3、学生练习读图4、学生互评与教师讲评教学资源：、动画、视频、PPT、模具模型、一体化教室、注射机学习任务与学习成果： 任务: 成果: 课时分配： h课堂教学环节4课堂组织课前复习讲解新课任务实施学生互评教师讲评时间分配（分）授课班次：课程执行情况：板书设计一、压

2、缩成型工艺与模具设计(一)压缩成型工艺1.亚缩成型原理及其特点2.压缩成型工艺过程3.压缩成型的工艺参数(二) 压缩模设计1.压缩模的结构组成及分类2.压缩模的分类(三)、压缩模与压力机的关系1.压机有关参数的校核2.塑料压缩模塑用压机分类：(四)压缩模成型零部件的设计1.塑料制品在模具内加压方向的确定原则2.2.凸、凹模各组成部分及其作用3.凸、凹模的配合结构(五)压缩模加料室的设计计算1.塑件体积V 的计算2.塑料原料体积V料的计算3.加料室的截面积4.加料室高度计算(六)压缩模脱模机构设计1.固定式压缩模的脱模机构2.脱模机构与压力机的连接方式3.3.固定式压缩模的脱模4.半固定式压缩模

3、的脱模机构5.移动式压缩模脱模机构二、压注成型工艺及模具设计(一)压缩成型工艺1.压注成型原理及其特点2.压注成型的工艺过程(二)压注模设计1.压注模的结构组成与分类2.压注模与液压机的关系3.压注模零部件设计4.加料室尺寸计算5.压注模浇注系统与排溢系统设计6. 排气槽和溢料槽的设计教学内容教学方法 专业知识讲授一、 压缩成型工艺与模具设计(一) 压缩成型工艺1. 亚缩成型原理及其特点压缩成型工艺特点（与注射成型相比）:1）设备：普通压力机2）压缩成型没有浇注系统，节省原料；3）生产过程的控制、使用的设备及模具简单；4）成型压力直接作用于塑件，所以塑件质量均衡，内应力小，尺寸稳定性好；易成型

4、大型塑件。5）但压缩成型周期长，效率低；劳动强度大，不易成型复杂形状塑件，较难实现自动化。2. 压缩成型工艺过程压缩成型工艺过程包括：成型前的准备、成型过程、成型后处理。l 成型前的准备：对塑料进行干燥、预热、预压处理；对模具、嵌件装的预热。l 压缩过程可以分为：加料、合模、排气、固化和脱模等几个阶段。l 成型后处理：主要是指退火处理3. 压缩成型的工艺参数l 压缩成型压力：是指压缩时压力机通过凸模对塑料熔体在充满型腔和固化时在分型面单位投影面积上施加的压力，简称成型压力，l 压缩成型温度：是指压缩成型时所需的模具温度。l 压缩时间 压缩时间与塑料的种类(树脂种类、挥发物含量等)、塑件形状、压

5、缩成型的工艺条件(温度、压力)以及操作步骤(是否排气、预压、预热)等有关。(二) 压缩模设计1. 压缩模的结构组成及分类 1.压缩模的结构组成：成型零件、加料室、导向机构、侧向分型与抽芯机构、脱模机构、加热系统、支承零部件、排气系统与注射模不同的是：1）压缩模无浇注系统：模具设有加料室且型腔或加料室内设有加热装置。2）加料室。3）加热冷却机构。2. 压缩模的分类1）按模具在压机上的固定形式分移动式压缩模、半固定式压缩模、固定式压缩模2）根据模具加料室的形式分溢式压缩模、不溢式压缩模（半封闭压缩模）、半溢式压缩模。(三) 、压缩模与压力机的关系1. 压机有关参数的校核 说明表达式成型压力的校核F

6、M=KFP （13.2）模具成型塑件时所需总压力FM = n Ap （13.2）型腔的数目nKFn/Ap（13.3）脱模力是将塑件从模具中顶出的力 FdFt 脱模力的计算 Ft =Ac P f (13.5)开模行程 (1015)+hminhhmax (13.6)模具的闭合高度 h=h1+h2压机上下模板之间的最大距离 hmax h+ L模具最小开模距 L=hs+ht+(1030) 压机上下模板之间的最大距离hmax h+ h s+ ht +1030 压机顶出机构的校核 2. 塑料压缩模塑用压机分类：根据传动方式不同，压机可分为机械式和液压式两种。机械式压机常使用螺旋压力机，其结构简单，但技术性

7、能不够稳定，因此，正逐渐被液压机所代替。 液压机根据机身结构不同，液压机可分为框架连接及立柱连接两类。框架式一般用于中、小型压机。立柱式常用于大、中型压机。根据液压机加压形式不同分为上压式、下压式。(四) 压缩模成型零部件的设计1. 塑料制品在模具内加压方向的确定原则1）有利于压力传递2）便于加料3）便于安装和固定嵌件4）便于塑料流动5）保证凸模强度6）便于脱模7）长型芯位于加压方向2. 凸、凹模各组成部分及其作用凸、凹模各组成部分：作用略1）引导环(L1)2）配合环(L2) 3）挤压环(B) 4）储料槽(Z)5）排气溢料槽6）承压面3. 凸、凹模的配合结构1）溢式压缩摸凸、凹模的配合2）不溢

8、式压缩模凸、凹模的配合3）半溢式压缩模凸、凹模的配合挤压面：中小型24mm,大型35mm(五) 压缩模加料室的设计计算1. 塑件体积V 的计算 2. 塑料原料体积V料的计算式中 Vsl塑件所需原材料的体积； K飞边溢料的重量系数，根据塑件分型面大小选取，通常取塑件净重量的510； k塑料的压缩率，见表13-4； Vs塑件的体积。3. 加料室的截面积计算加料室截面尺寸可根据模具类型而定。溢式、不溢式压缩模的加料室截面尺寸与型腔截面尺寸相等，半溢式压缩模加料室截面尺寸等于型腔截面尺寸加上挤压面的尺寸， 挤压面单边宽度一般为 35 mm 。4. 加料室高度计算 简 图 计 算 公 式符 号 含 义&

9、#160;H1 加料室高度，mm；Vsl 塑料的总体积，mm3；F 型腔面积，mm2。  H1 加料室高度，mm；Vs 塑件体积，mm3；F1 加料室面积，mm2；Vsl 同上。 V 型芯头部高出AB线部分的体积，mm3；Vsl 同上； F1 同上。  Vsl 同上, F1 同上；Vs2 AB线下成型塑件部分的体积，mm3；Vs3 AB线上成型塑件部分的体积，mm3。  n 型腔数；Vsl 同上， F1同上；Vs 同上。(六) 压缩模脱模机构设计压缩模推出脱模机构与注射模相似，常见的有推杆脱模机构、推管脱模机构、推件板脱模机构等。1.

10、 固定式压缩模的脱模机构塑料制品的脱模方法有手动、气动和机动等。2. 脱模机构与压力机的连接方式1)间接连接 2)直接连接 3. 3.固定式压缩模的脱模模具的推出脱模机构与压力机液压缸的活塞杆可采用间接连接或直接连接的方式。4. 半固定式压缩模的脱模机构1)带活动上模的压缩模 2)带活动下模的压缩模5. 移动式压缩模脱模机构1)撞击架脱模 2)卸模架卸模单分型面卸模架卸模 双分型面卸模架卸模 垂直分型卸模架卸模二、 压注成型工艺及模具设计(一) 压缩成型工艺1. 压注成型原理及其特点1）压注成型原理2.压注成型特点1）成型周期短、生产效率高；2）塑件的尺寸精度高、表面质量好；3）可以成型带有较

11、细小嵌件、较深的侧孔及较复杂的塑件；4）消耗原材料较多；5）压注成型收缩率比压缩成型大；6）压注模的结构比压缩模复杂，工艺条件要求严格。2. 压注成型的工艺过程成型压力 成型压力是指压力机通过压柱或柱塞对加料室内熔体施加的压力。由于熔体通过浇注系统时会有压力损失，故压注时的成型压力一般为压缩成型时的23倍。成型温度 成型温度包括加料室内的物料温度和模具本身的温度。为了保证物料具有良好的流动性，料温必须适当地低于交联温度1020ºC。由于塑料通过浇注系统时能从中获取一部分摩擦热，故加料室和模具的温度可低一些。压注成型的模具温度通常比压缩成型的模具温度低1530ºC，一般为13

12、0190ºC。成型时间 压注成型时间包括加料时间、充模时间、交联固化时间、脱模取出塑件时间和清模时间等。压注成型的充模时间通常为550 s，保压时间与压缩成型相比可短些，这是因为有了浇注系统的缘故，塑料在进入浇注系统时获取一部分热量后就已经开始固化。(二) 压注模设计1. 压注模的结构组成与分类1压注模的结构组成压注模的结构组成如图142所示，主要由以下几个组成部分组成：成型零部件：是直接与塑件接触的那部分零件，如凹模、凸模、型芯等。加料装置：由加料室和压柱组成，移动式压注模的加料室和模具是可分离的，固定式加料室与模具在一起。浇注系统：与注射模相似，主要由主流道、分流道、浇口组成。导

13、向机构：由导柱、导套组成，对上下模起定位、导向作用。推出机构：注射模中采用的推杆、推管、推件板及各种推出结构，在压注模中也同样适用。加热系统：压注模的加热元件主要是电热棒、电热圈，加料室、上模、下模均需要加热。移动式压注模主要靠压力机的上下工作台的加热板进行加热。侧向分型与抽芯机构：如果塑件中有侧向凸凹形状，必须采用侧向分型与抽芯机构，具体的设计方法与注射模的结构类似。2压注模的分类1)按固定形式分类固定式压注模移动式压注模2)按机构特征分类罐式压注模：罐式压注模用普通压力机成型，使用较为广泛，上述所介绍的在普通压力 机上工作的固定式压注模和移动式压注模都是罐式压注模。柱塞式压注模：柱塞式压注

14、模用专用压力机成型，与罐式压注模相比，柱塞式压注模没有主流道，只有分流道，主流道变为圆柱形的加料室，与分流道相通，成型时，柱塞所施加的挤压力对模具不起锁模的作用，因此，需要用专用的压力机，压力机有主液压缸(锁模)和辅助。此类模具既可以是单型腔，也可以一模多腔。 上加料室式压注模下加料室式压注模2. 压注模与液压机的关系1.普通液压机的选择选择液压机时，要根据所用塑料及加料室的截面积计算出压注成型所需的总压力，然后再选择液压机。压注成型时的总压力按下式计算：2.专用液压机的选择压注成型时所需的总压力要小于所选液压机辅助油缸的额定压力，即锁模时，为了保证型腔内压力不将分型面顶开，必须有足够的合模力

15、，所需的锁模力应小于液压机主液压缸的额定压力(一般均能满足)，即：3. 压注模零部件设计压注模的结构设计原则与注射模、压缩模基本是相似的。1加料室的结构设计1)移动式压注模加料室 2)固定式压注模加料室 2压柱的结构3加料室与压柱的配合加料室与压柱的配合关系如图所示。加料室与压柱的配合通常取H9f9，或采用0.050.1mm的单边间隙配合。压柱的高度H1应比加料室的高度H小0.51 mm，避免压柱直接压到加料室上，加料室与定位凸台的配合高度之差为00.1mm，加料腔底部倾角=40º45º。4. 加料室尺寸计算加料室的尺寸计算包括截面积尺寸和高度尺寸计算，加料室的形式不同，尺

16、寸计算方法也不同。加料室分为罐式和柱塞式两种形式。1.塑料原材料的体积塑料原材料的体积按下式计算：式中 Vsl塑料原料的体积，mm3； k塑料的压缩比，见表134； Vs塑件的体积，mm3。2加料室截面积1）罐式压注模加料室截面尺寸计算：压注模加料室截面尺寸的计算从加热面积和锁模力两个方面考虑。从塑料加热面积考虑，加料腔的加热面积取决于加料量，根据经验每克未经预热的热固性塑料约需140 mm2的加热面积，加料室总表面积为加料室内腔投影面积的2倍与加料室装料部分侧壁面积之和，由于罐式加料室的高度较低，可将侧壁面积略去不计，因此，加料室截面积为所需加热面积的一半，即：式中 A加料室的截面积，mm2

17、； m成型塑件所需加料量，g。从锁模力角度考虑，成型时为了保证型腔分型面密合，不发生因型腔内塑料熔体成型压力将分型面顶开而产生溢料的现象，加料室的截面积必须比浇注系统与型腔在分型面上投影面积之和大1.101.25倍，即式中 A加料室的截面积，mm2； A1浇注系统与型腔在分型面上投影面积不重合部分之和，mm2。从以上分析可知，罐式压注模加料室截面面积要满足上述两个条件。2)柱塞式压注模加料室截面尺寸计算 柱塞式压注模的加料室截面积与成型压力及辅助液压缸额定压力有关，即 式中 Fn液压机辅助油缸的额定压力，N； P压注成型时所需的成型压力，MPa； A加料室的截面积，mm2； K系数，取0700

18、80。3加料室的高度尺寸加料室的高度按下式计算：式中 H加料室的高度，mm。5. 压注模浇注系统与排溢系统设计1浇注系统设计压注模浇注系统是由主流道、分流道及浇口几部分组成，它的作用及设计与注射模浇注系统基本相同，但二者也有不同之处，在注射模成型过程中，希望熔体与流道的热交换越少越好，压力损失要少；但压注模成型过程中，为了使塑料在型腔中的硬化速度加快，反而希望塑料与流道有一定的热交换，使塑料熔体的温度升高，进一步塑化，以理想的状态进入型腔。如图14-10所示为压注模的典型浇注系统。浇注系统设计时要注意浇注系统的流道应光滑、平直，减少弯折，流道总长要满足塑料流动性的要求；主流道应位于模具的压力中心，保证型腔受力均匀，多型腔的模具要对称布置；分流道要有利于使塑料加热，增大摩擦热，使塑料升温；浇口的设计应使塑件美观，清除方便。1)主流道 其截面形状一般为圆形，有正圆锥形主流道和倒圆锥形主流道两种形式， 2)分流道设计 压注模的分流道比注射模的分流道浅而宽，一般小型塑件深度取24mm，大型塑件深度取46mm，最浅不小于2mm。如果过浅会使塑料提前硬化，流动性降低，分流道的宽度取深度的152倍。常用的分流道截面为梯形或半圆形。梯形截面分流道的压注模，截面积应取浇口截面积的510倍。分流道多采用平衡式布置，流道应光滑、平直，尽量避免弯折。3)浇口设计 浇口形式 压注模常用的浇口有圆形点浇